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區塊鏈市場應用專家-James

歷時三年明星跨鏈（註1）項目 — Polkadot，在這風風雨雨的2020悄然上線了，在Defi（去中心化金融）（註2）重新引爆區塊鏈市場的熱潮下，跨鏈無疑被認定為下一個業界風口，而Polkadot的「跨鏈」究竟是什麼呢？就讓我們一起來了解它的始末，也可以知道自己到底在炒什麼幣。

▲明星創始人 — Gavin Wood

說到Polkadot就不能不提到明星創辦人Gavin Wood。
Gavin Wood在創立Polkadot之前，是以太坊聯合創辦人與Web3基金會的創辦人，也是以太坊技術長（CTO）。Gavin Wood最廣為人知的就是他是以太坊黃皮書（Ethereum yellow paper）（註3）的撰寫人，黃皮書可視為是以太坊的技術聖經。

黃皮書當中提出了智能合約專用程式語言 — Solidity、以太坊虛擬機（EVM）的概念，Gavin Wood之後作為技術長也包辦了以太坊源碼、結構、技術整合等工程，奠定了以太坊穩固的技術基礎，以太坊能在這麼短的時間能進行商業崛起，成為第二大公鏈（註4），都是建立在其穩定的技術基礎上，Gavin Wood可說是功不可沒。

Gavin Wood隨後創辦了區塊鏈技術開發公司 — Ethercore，後改為Parity Technologies，Polkadot這一項目也由Parity Technologies所管理。

番外篇 — Parity wallet慘案

Parity wallet是由Gavin Wood所打造的以太坊客戶端錢包（註5），是當時主打快速與使用體驗極佳的錢包之一，但先後在2019年的7月20日與11月6日發生兩起技術漏洞，造成大量金額損失。

7月20日：駭客透過該Parity Wallet中的多重簽名（multi-signature）功能漏洞，使駭客將錢包的所有權轉移到自己手上（正確來說，是控制後頭智能合約的所有權），從而竊取了15.3萬顆的以太坊，折合當時市價約3000萬美元。（這還是白帽駭客搶救過後的損失…）

11月6日：GitHub 用戶 devops199 發表了代號 #6995 的提案 — 「任何人都可以刪除合約」，然後聲稱自己將Parity wallet的合約刪除了。devops199透過調用合約的公開函數，將合約的所有權移轉給自己（又來了）

結果他就把合約刪掉了…
結果他就把合約刪掉了…
結果他就把合約刪掉了…

當時Polkadot已經成功結束一輪融資，GitHub 用戶 devops199這麼一搞，除了93萬顆ETH（以太幣）就這麼被凍結了（當時市價約2.8億美元），也凍結住Polkadot融資獲得的30萬顆ETH（約為9000萬美元）。

Polkadot跨鏈結構

背景介紹完了，我們該來看看Polkadot的跨鏈葫蘆中賣的是什麼藥了。
先來參閱一下Polkadot白皮書中所提到的跨鏈架構：

這張圖中我們只需要先找出中間白色的Relay chain、旁邊白色圓點連接的Parachain，以及下方連結Ethereum的Parachain bridge就好。

中繼鏈（Relay chain）、平行鏈（Parachain）、轉接橋（Bridge），為Polkdadot跨鏈的核心架構。

中繼鏈（Relay chain）

為Polkadot網路的底層，也是我們一般稱為的「主鏈」，負責共識演算法與交易，驗證平行鏈中的資訊，以確保全局一致性。

平行鏈（Parachain）

平行鏈可視為中繼鏈的「子鏈」，這些鏈有自己的狀態機、自己的規則、自己的代幣、以及自己的區塊驗證機制。
從上圖的環狀結構中，旁邊的白色圓點都是連接中繼鏈的「插槽」，而在Polkadot的中繼鏈上，任何人皆可建立屬於自己的Token與自己的應用場景，將產生的數據與程式運算後紀錄於中繼鏈上。

轉接橋（Bridge）

轉接橋為Polkadot跨鏈的核心架構，可視為是特殊的平行鏈。
Polkadot可透過轉接橋，將例如比特幣、以太坊的資料連接到平行鏈上，目前Polkadot有三種跨鏈機制：

1.橋接合約（Bridge Contracts）

透過在平行鏈與其他主鏈（例如：比特幣、以太坊）上部署智能合約，以此達到跨鏈溝通的效果。

2.跨平行鏈通訊（Cross-Parachain Communication）

平行鏈之間可透過Polkadot的ICMP（Inter-Chain Message Passing）機制進行通訊，主要過程為：

A將自己需要跨鏈的交易/訊息放到自己的輸出等待列中
A的資料收集人將資料提供給A的驗證人
驗證人驗證成功後將A的區塊鏈訊息與等待列資料提交到中繼鏈上
中繼鏈透過共識演算法進行確認後，中繼鏈上的驗證人將A的交易從A的等待列中輸入至B的等待列中
B根據等待列的資訊修改自身的區塊鏈帳本

3.內置橋接模塊（In-built Bridging Modules）

將內置模塊直接串接到特定的鏈上，例如比特幣或以太坊，可以將其他主鏈的資料直接，概念上可將其他主鏈視為Polkadot的平行鏈，這一做法可快速地與其他主鏈進行對接，實現代幣經濟的擴展，但也同時否定掉橋接合約（Bridge Contracts）的必要性。

說了這麼多專有名詞，用最簡單的方式來解釋：
Polkadot就像一個延長線（中繼鏈）。
延長線上有很多插槽可以連接各式家電（平行鏈）。
平行鏈可以透過連接橋串接不同的主鏈。

待續．．．

註1：跨鏈，指透過一個技術，讓一條區塊鏈與另一條區塊鏈的資訊或價值可直接進行傳遞或流通。
註2：Defi，去中心化金融，Decentralize Financial，運用區塊鏈去中心化的特性，結合既有金融服務的應用，使用在個人借貸、支付行為及投資行為等法人/自然人金融服務。
註3：以太坊黃皮書，Ethereum yellow paper，就是以太坊白皮書的深度探討演算法、技術層面及以太坊運作機制的版本。
註4：公鏈，Public Blockchain，所有人皆能參與其中的區塊鏈，可參與的事包含發送、接收、驗證等共識決定。與之相反的俗稱私鏈、聯盟鏈等，主要為參與角色資格限定與否。
註5：錢包，在此指區塊鏈錢包，係以透過網路連線至存取用戶私鑰（Private Key）的數位錢包。

照片來源： 資料照片

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